嵌入式系统设计与开发 马文华 主编 邓耀华 汤秀春 胡伟 副主编 1嵌入式系统设计与开发新.ppt

嵌入式系统设计与开发 第1章 概述 第2章 ARM及其编程模型 第3章 ARM指令集 第4章 嵌入式程序设计 第5章 ?C/OS-Ⅱ实时操作系统 第6章 嵌入式最小系统设计 第7章 部件工作原理与开发实例 第8章 基于?C/OS-Ⅱ的程序设计 第9章 ARM嵌入式开发工具 第10章 ARM9处理器 嵌入式系统设计与开发第1章 概述 本章提要 1.1 嵌入式系统 1.2 嵌入式系统的组成 1.3 嵌入式系统的主要应用领域 1.4 嵌入式处理器 1.5 嵌入式操作系统 1.6 嵌入式系统的开发 1.1 嵌入式系统 嵌入式系统的定义 一般定义： 以应用为中心，计算机技术为基础，软硬件可剪，以适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。 本质定义： 嵌入到对象体系中的专用计算机系统。 嵌入式系统的发展历史 1976年，Intel 公司推出了MCS-48单片机，只有1KB ROM和64KB RAM。 1980年，Intel 公司对MCS-48单片机进行了全面完善，推出了8位MCS-51单片机。 1984年，Intel 公司又推出了16位8096系列并将其称之为嵌入式微控制器。 此外，为了高速、实时地处理数字信号，1982年诞生了首枚数字信号处理芯片DSP。 20世纪90年代后，伴随着网络时代的来临，网络、通信、多媒体技术得以发展，基于硬件底层的单线程程序的单片机已经很难满足这些领域的要求。32位微处理器面向嵌入式系统的高端应用，由于速度快、资源丰富、本身的复杂性、可靠性等，得到了广泛的需求。 嵌入式计算机系统与通用计算机系统 嵌入式系统通常是面向特定应用的，应用的多样性决定了硬件平台的多样性。 大多嵌入式系统都有实时性要求，在高端应用中，为满足应用需求、增强可靠性和便于开发，往往要有实时多任务操作系统的支持。 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。 功耗、成本和可靠性对嵌入式系统有特别重要的意义。 嵌入式计算机系统与通用计算机系统 嵌入式系统和具体应用有机的结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行的，因此嵌入式系统产品进入市场后具有较长的生命周期。 嵌入式系统本身不具备自主开发能力，即使设计完成以后，用户通常也不能对其中的程序功能进行修改，必须有一套交叉开发工具和环境才能进行开发。 嵌入式系统工业是不可垄断的高度分散的工业，充满了竞争、机遇与创新，是一个可以大有作为的行业。 1.2 嵌入式系统的组成 硬件 处理器/微处理器、存储器、 I/O接口及输入/输出设备 软件 嵌入式操作系统、应用程序 嵌入式系统的硬件组成 嵌入式系统的软件组成 1.嵌入式操作系统 2.嵌入式应用软件 3.硬件抽象层HAL 4.板级支持包BSP 5.设备驱动程序 6.操作系统的应用程序接口函数API 嵌入式软件的主要特点 软件要求固化存储。 软件代码要求高质量、高可靠性。 系统软件（OS）的高实时性是基本要求。 嵌入式系统软件需求实时多任务操作系统开发平台（RTOS）。 在嵌入式系统的软件开发过程中，采用C语言将是最佳的选择。 1.3 嵌入式系统的主要应用领域 嵌入式系统的应用领域 嵌入式系统的应用领域 嵌入式技术在电子通讯中的应用 手机、小灵通、智能手机、3C合一…… 信息家电的应用 信息家电——数字机顶盒 信息家电——消费电子 SAN公司的信息家电产品 嵌入式技术在汽车电子中的应用 嵌入式系统——高性能武器平台的基础 嵌入式Internet应用 嵌入式系统与机器人技术 基于Win CE的移动机器人平台 基于RTLinux的仿人机器人 基于VXworks的火星探路者 2004年“勇气号”再次登陆火星 1.4 嵌入式处理器 嵌入式处理器分类： 嵌入式处理器现状及发展趋势 1.32位处理器在兴起 2.处理器IP（知识产权） 3.可编程处理器 1.5 嵌入式操作系统 嵌入式操作系统分类 面向控制、通信等领域的实习操作系统 WindRiver公司的VxWorks、ATI的Nucleus、QNX系统软件公司的QNX、ISI的pSOS等 面向消费电子产品的非实时操作系统